JP2636892B2 - 半田コート方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント配線基板上への複数個の電子部品
の同時実装、あるいはリードピンの表面に対する半田コ
ート処理に用いて好適な技術に関する。

〔従来の技術〕

この種の技術について記載されている例としては、株
式会社工業調査会、昭和55年１月15日発行、「IC化実装
技術（日本マイクロエレクトロニクス協会編）P115〜P1
18がある。

上記文献では基板上への半田を用いた素子の実装技術
が紹介されている。このように、プリント配線基板に多
数の電子部品を搭載し、これらを回路端子に対して同時
に半田付けする場合や、あるいは半導体装置から導出さ
れたリードピンの表面に半田コートを施すような場合に
は、噴流式の半田コート装置が一般に用いられている。
かかる装置の概略を簡単に説明すると下記の通りであ
る。

このような半田コート装置では、半田槽中に設けられ
たプロペラ機構等の噴流発生手段によって溶融状態の半
田を噴流口より連続的に噴出させて、この半田噴流中に
フラックス液を被着した被コート物体を浸漬通過させる
ことにより所望の個所への半田コート（半田の被着）を
実現していた。

このように半田噴流を用いた半田コート技術における
利点は、噴流により清浄な半田溶液が連続的に供給され
るため、半田溶液中の異物が流圧によって除去される点
にあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記技術によれば半田溶液が噴粒状態で大
気と接触させることにより、該半田溶液の表面に酸化膜
を生じ、この酸化膜によって半田表面の粘着が低下して
いることが本発明者によって見い出された。

このような半田溶液の粘度の低下は、一般の電子部品
における半田コート処理の際にはほとんど問題とはなら
ないが、高集積化されて多ピン状態となり、ピンピッチ
が狭小な半導体装置のリードにおける半田コートの際に
は、リード間にブリッジ状に半田が残着されてしまい
（以下、単に半田ブリッジという）、半田コート不良を
生じる可能性の高いことが本発明者によってさらに明ら
かにされた。

本発明者は上記問題についてさらに具体的にその原因
を究明したところ、被コート物体が半田噴流中に浸漬さ
れる際に、被コート物体の表面に被着されていたフラッ
クス液までもが噴流圧で除去されてしまっていることが
解明された。

すなわち、半田コート時に用いられるフラックス液の
主要な機能は、被コート物体表面の酸化膜の溶液除去と
ともに、溶液半田溶液表面の酸化物の還元と再酸化の防
止にある。にもかかわらず、被コート物体が半田噴流中
に浸漬される際に、当該フラックス液はその一部あるい
は大半が噴流圧により被コート物体の表面から流し去ら
れてしまい、上記機能を十分に発揮し得ない状態となっ
ていたことが本発明者等の研究により明らかにされた。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、
その目的は半田ブリッジの発生を防止して、電子部品に
おける信頼性の高い半田コートを実現することのできる
技術を提供することにある。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、概ね次の通りである。

すなわち、本発明による半田コート方法は、半田溶液
で生成した噴流にフラックス液を滴下し、このフラック
ス液をせき止め手段により噴流の表面に貯留しておきな
がら半田溶液を流出させて噴流の最上面をフラックス液
で覆った状態として被コート物体を浸漬するものであ
る。

この場合、フラックス液は１サイクルまたは所定サイ
クル毎に新規なものと交換するようにしてもよい。

〔作用〕

上記した手段によれば、せき止め手段により噴流の最
上面がフラックス液で覆われるようになるので、半田溶
液の酸化が防止され、半田溶液の粘度低下により被コー
ト物体に半田処理を施した場合における半田ブリッジの
発生を有効に防止することができる。

また、噴流の表面にフラックス液が滞留されているの
で、被コート部材の表面に被着されているフラックスが
除去されることもない。

さらに、１サイクルまたは所定サイクルの半田コート
処理毎に新規なものと交換することにより、高温の半田
表面に長時間留まることに起因したフラックス液の不活
性化を防止でき、フラックス液による半田溶液中の酸化
物の溶解および再酸化の防止機能を常に維持できる。

〔実施例１〕 第１図は本発明の一実施例である半田コート装置の全
体構成を示す説明図、第２図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ
噴流口近傍におけるせき止め部材の構造を示す拡大斜視
図、第３図は被コート物体を半田噴流中に浸漬させた状
態を示す説明図である。

本実施例の半田コート装置１において、ステンレス合
金等で構成された半田槽２内には約250℃程度で溶液状
態となった半田溶液３が満たされており、該半田溶液３
中にはＬ字上の噴流筒４が固定されている。当該噴流筒
４は、その一端が液面上に噴流口５として突出開口され
ており、他端は半で溶液３中に浸漬されて開口されてい
る。この噴流筒４の開口他端内部には噴流発生手段とし
てのプロペラ６がシャフト７によって回転可能に配置さ
れており、当該シャフト７は槽外に固定されたモータ８
によって所定の回転力を与えられる構造となっている。
したがって、シャフト７の回転にともない、半田槽２内
の半田溶液３は噴流筒４内に導かれ、噴流筒４内を上昇
し、上記噴流口５により所定の流圧で噴出された半田溶
液３は、再度半田槽２内に落下され、上記の循環を繰り
返す構造となっている。

上記噴流口５の上方には、フラックス液滴下ノズル10
が配置されており、常時あるいは所定サイクルで上記噴
流口５内に対してフラックス液11の滴下供給が可能とな
っている。なお、本実施例ではフラックス液滴下ノズル
10は被コート物体12の噴流浸漬時においては、噴流口５
上方から待避可能な構造となっている。

次に、本実施例において特徴的な点である噴流口５の
構造について第２図（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

噴流口５は、上記噴流筒４と連通され固定的に形成さ
れた仕切壁13を有しており、この仕切壁13を有してお
り、この仕切壁13は互いに隣接される壁同士の高さが異
なり、対向する壁の高さが一致した段差壁構造となって
いる。この段差にはたとえば第２図（ａ）に示されるせ
き止め部材（せき止め手段）14aが取り付けられてい
る。同図において、平断面円弧状のせき止め部材14a
は、一対ずつで構成される仕切壁13の高壁側の内側面に
取り付けられており、低壁上端面から流出される半田溶
液３の最上面のフラックス液11の流出を抑制して、下層
の半田溶液３のみを流出させる構造としている。このよ
うなせき止め部材14aは第２図（ａ）に示されたものの
他、同図（ｂ）あるいは（ｃ）に示された構造のもので
あってもよい。

すなわち同図（ｂ）は、せき止め部材14bを噴流口５
と一体的に形成したものであり、該せき止め部材14bは
噴流口５と同種のステンレス合金により形成されてい
る。また、同図（ｃ）は当該せき止め部材14cを噴流口
５に対して着脱可能な構造とした一例であり、一対の高
壁内側面の間に挿入された板状のせき止め部材14cは同
図において上方に引き抜くことにより容易に噴流口５よ
り取り外すことが可能となっている。したがって、この
せき止め部材14cの着脱を機械的に制御してやることに
より、半田噴流3a上面のフラックス液11の滞留および流
出を制御できる。

次に、本実施例の作用について説明する。

半田槽２内が250℃程度の溶液半田溶液３で満たされ
た状態となると、モータ８の駆動が開始され、該モータ
８の回転力がシャフト７を通じてプロペラ６に伝えられ
る。該プロペラ６の回転によって噴流筒４内において半
田溶液３の流圧が高まると、噴流口５より半田溶液３が
噴流口５より噴流状に流出される。

次に、フラックス液滴下ノズル10が上記噴流口５上に
位置されると、該噴流表面に対してフラックス液滴下ノ
ズル10の先端より所定量の液状のフラックス液11を滴下
する。噴流表面に滴下されたフラックス液11は、本実施
例においてはせき止め部材14aによってその流出を抑止
された状態で噴流表面に滞留される。この状態で半田溶
液３は噴流口５の側部に開設された半田流出口15より順
次流出される。

したがって、本実施例では第３図に示すように、噴流
中への被コート物体12の浸漬時において、噴流状態の半
田溶液３の表面が、せき止め部材14aによってせき止め
られた状態のフラックス液11によって覆われているた
め、半田溶液３の表面酸化を防止できるとともに、フラ
ックス液11の滞留によって、被コート物体12の表面に被
着されているフラックスを流し去ってしまうことを防止
されている。

以上の効果は、第２図（ａ）に示したせき止め部材14
aの他、同図（ｂ）および（ｃ）に示したせき止め部材1
4bおよび14cによっても同図に得ることができる。

〔実施例２〕 第４図（ａ）および（ｂ）は本発明における他の実施
例を示す説明図である。

本実施例においては、被コート物体を12を保持する搬
送治具16がせき止め部（せき止め手段）16aと一体に構
成されている。

すなわち、搬送治具16は噴流口５を覆う蓋状に形成さ
れ、その内部には被コート物体12を支持するホルダー17
が設けられている。

該ホルダー17は、たとえば開閉可能なチャック機構に
より構成されており、被コート物体12である半導体装置
のパッケージ本体を挟持する構造となっている。

ホルダー17の周囲側には半田流出口18が開設されてお
り、処理時においては同図（ｂ）に示すように上層のフ
ラックス11は滞留状態のまま半田溶液３のみが該半田流
出口18より流出される構造となっている。

本実施例によれば、ホルダー17に被コート物体12を保
持した状態で搬送治具16を噴流口５の上部に載置するこ
とによって、半田コート処理を行うことができる。この
とき、搬送治具16はせき止め部16aと一体に構成されて
いるため、半田噴流3a上に当該搬送治具16を載置したと
きにのみ半田噴流3a上のフラックス液11を滞留状態とす
ることができる。

半田コート処理後は、搬送治具16が上昇されることに
よってフラックス液11の滞留も解除されるため、当該フ
ラックス液11は半田噴流3aとともに半田槽２内に落下さ
れる。

一般に、フラックス液11は前述のように、高温状態の
半田表面に長時間留まることによって不活性化し、酸化
物の溶解機能の低下および半田の再酸化を促してしまう
結果となる場合が多いが、本実施例によれば上記のよう
に、１サイクルの半田コート処理毎に滞留されるフラッ
クス液11を新規なものと交換できるため、かかる不都合
を回避できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

たとえば、上記実施例では被コート物体として半導体
装置を用いた場合について説明したが、この他に電子部
品を実装したプリント配線基板等であってもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその利用分野である、いわゆる半導体装置の製造に
適用した場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、たとえば他の半田コート技術に広く適用可
能である。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りであ
る。

すなわち、せき止め手段により噴流の最上面がフラッ
クス液で覆われるようになるので、半田溶液の酸化が防
止され、被コート物体に半田処理を施した場合における
半田溶液の粘度低下に起因する半田ブリッジの発生を有
効に防止することができる。

また、噴流の表面にフラックス液が滞留されているの
で、被コート部材の表面に被着されているフラックスの
流圧による除去が防止され、信頼性の高い半田コートを
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である半田コート装置の全体
構成を示す説明図、 第２図（ａ）〜（ｃ）は実施例において噴流口近傍にお
けるせき止め部材の装着状態を示す拡大斜視図、 第３図は実施例において被コート物体を半田噴流中に浸
漬させた状態を示す説明図、 第４図（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実施例を示す
説明図である。 １……半田コート装置、２……半田槽、３……半田溶
液、3a……半田噴流、４……噴流筒、５……噴流口、６
……プロペラ、７……シャフト、８……モータ、10……
フラックス液滴下ノズル、11……フラックス液、12……
被コート物体、13……仕切壁、14a,14b,14c……せき止
め部材（せき止め手段）、15……半田流出口、16……搬
送治具、16a……せき止め部（せき止め手段）、17……
ホルダー、18……半田流出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−102511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−22859（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−45955（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半田溶液で噴流を生成し、 この噴流に対してフラックス液を滴下し、 前記フラックス液をせき止め手段で前記噴流の表面に滞
   留させておきながら前記半田溶液を流出させることによ
   り前記噴流の最上面を前記フラックス液で覆った状態と
   し、 この状態で前記噴流中に被コート物体を浸漬することを
   特徴とする半田コート方法。
2. 【請求項２】前記噴流の最上面を覆った前記フラックス
   液は１サイクルまたは所定サイクル毎に新規なものと交
   換することを特徴とする請求項１記載の半田コート方
   法。